ストレインゲージの選択とタイプ
ストレインゲージ(SG)は、計測タスク・用途(アプリケーション)によってタイプ、シリーズ、接続形式、温度特性、計測グリッド長、抵抗値が選択されます。
アプリケーションによって、最初に選択されるタイプには以下のものがあります:
リニアゲージ...
...このゲージは、計測グリッドが貼られた一方向の応力を計測します。アプリケーションの例としては、圧縮・引っ張り棒の弾力性弾性率の計測が挙げられます。材料のE弾性率(E-modules)は、一定の負荷方向で発生するリニアの伸張いより計測され、フックの法則により機械的な応力が計算されます。
ダブルストレインゲージ...
...このゲージは2つの計測グリッド(2つのリニアゲージ)が並列に配置されたものです。例えばベンディングビームも曲げ荷重を計測したいときに使用します。引っ張り・圧縮負荷にかかる熱による熱負荷を補正するためには、通常ホイートストーンブリッジ回路ろしてアクティブな4枚のストレインゲージを組み合わせる手法を取ります。このタイプのブリッジのもう一つの優位点は、シングルゲージやハーフブリッジゲージに比べて出力信号が高いことです。
T ロゼッタゲージ...
...このゲージは、ひとつのキャリア上に2つの計測グリッドがお互いから90°の角度で配置されています。これは、実験的応力解析では主応力がわかっている材料の二軸性の応力状況を計測するときに使用します。また、変換器製造においては、引っ張り・圧縮棒に相当する設計の場合に使用されます。T ロゼッタゲージはまた、縦弾性係数や横弾性係数を計測するときにも使用します。
V字形ゲージ (矢羽ゲージ)...
...このゲージは2つの計測グリッドがお互いから90°の角度を持って剪断状にアレンジされています。剪断ゲージまたはシェアゲージと呼ばれているタイプです。主に、トルク変換器や剪断力変換器の製造に使用されます。
3軸ロゼッタゲージ...
...このゲージは、それぞれの計測グリッドの配置角度によって、2つの基本的なタイプがあります。一つは 0°/45°/90°のロゼッタゲージで、もう一つは 0°/60°/120°のロゼッタゲージです。角度の仕様は3つの計測グリッドに起因します。これらは主に、主応力の大きさや方向が不明な材料の二軸性の応力状況を計測するときに使用します。
フルブリッジストレインゲージ...
...このゲージは4つの計測グリッドを持っていて、既にホイートストーンブリッジ回路に組み込まれています。このタイプは極めて多くの用途に適合し、例えば、剪断状の円柱上の剪断応力の計測や、ストレインゲージが片側のみのインストールで良い場合に限り、シャフトのねじれモーメントの計測などに使用します。
メンブレンロゼッタ...
...このゲージは、メンブレン式圧力変換器の製造に使用されます。変換器メンブレン(またはメンブレンロゼッタ)の構造設計は、負荷がかかったときに伸張・圧縮されるゾーン内に、ロゼッタゲージの4つの計測グリッドが全て正確に配置されていることが要求されます。ゾーンには、メンブレンのゆがみも含まれます。主応力と同じ正と負の応力比は、ホイートストーンブリッジ回路内で付加されます。
チェーンストレインゲージ...
...このゲージは、ひとつのキャリア上に複数の似たタイプの計測グリッドを配置したり、等間隔にグリッドを配置したものです。典型的なチェーンストレインゲージのデザインとしては、縦方向のチェーン軸に対して計測グリッドの方向が並列または垂直に配置されているもの、縦方向のチェーン軸に対して計測グリッドの方向が交互に並列または垂直に配置されているもの、ロゼッタチェーン(例えば5つの 0°/60°/120°タイプのロゼッタゲージ)などがあります。チェーンストレインゲージは、特定された横断面の応力曲線(そこから得られる応力または負荷曲線の結果)や、加重中に加重導入部が動いてしまうことによって発生するピーク値のシフトの計測などに使用されます。



